河南省洛阳市2023-2024学年高二下学期期末考试物理试卷(含答案)

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洛阳市2023-2024学年高二下学期期末考试
物理试卷
全卷共6页,共100分,考试时间为75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上;
2.考试结束,将答题卡交回。

一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。

在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一个选项符合题目要求,第9-12题有多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。

)
1.中科院EAST全超导托卡马克装置,被称为中国的“人造太阳”,已实现了1.6亿度(约为太阳中心温度的10倍)等离子体运行。

其核反应方程是:21H+31H→42He+X,则
A. X为质子
B.该反应前后核子的总质量相等
He的比结合能小于¹H的比结合能
C. 1
2
He 的结合能大于²H与¹H结合能之和
D. 4
2
2.充电宝内部的主要部件是锂电池。

充电宝的锂电池在充电后就是一个电源,某同学查看了自己的充电宝铭牌,上面写着“20000mA·h”和“
3.7V”。

下面关于该充电宝,说法正确的是
A.20000mA·h是该充电宝充满电后的电荷量
B.20 000mA·h是该充电宝放电的额定能量
C.20000mA;h是该充电宝放电的功率
D.在充电宝内部非静电力把1C的正电荷从负极移到正极所做的功为37J
3.如图所示,用绝缘细线把一根柔软的铜制弹簧悬挂起来,使它的下端刚好跟槽中的水银接触,用导线连接弹簧上端作为接线端a,另一根导线浸在水银槽中作为接线端b,将a、b端分别与一直流电源两
极相连,发现弹簧竖直上下振动,电路交替通断。

关于该实验,下列说法正确的是
A.通入电流时,弹簧各相邻线圈之间相互排斥
B.将a、b两端的电源极性对调,弹簧将不再上下振动
C.换用交流电,也可使弹簧上下振动
D.增大电流,弹簧下端离开水银液面的最大高度一定变小
4.铷原子非常容易失去电子,具有优良的光电特性,是制造光电池的重要材料。

已知铷的逸出功为W₀,普朗克常量为h ,则下列说法正确的是
A.只要入射光光照强度足够大,任何频率的光均能使铷发生光电效应
B.铷的极限频率为W0

C.用某频率光照射铷发生光电效应,光照强度越弱,光电子从铷表面逸出所需时间越长
D.若用频率为ν的光照射铷发生光电效应,则逸出光电子的平均动能为ℎν−W₀
5.降噪可分为被动式降噪和主动式降噪。

其中主动式降噪指通过降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波,二者叠加后,将噪音中和,从而实现降噪效果。

高铁通过拾噪麦克风,采集一些有规律的噪声,通过电路,在音乐中加入降噪声波,从而达到降噪效果。

图甲为原理简化图,图乙为理想情况下的降噪过程图,实线表示环境声波,虚线表示降噪系统产生的降噪声波,则下列说法正确的是
A.降噪过程应用了声波的多普勒效应
B.降噪声波与环境噪声声波的频率不相等
C.降噪过程应用的是声波的干涉原理,P点振动减弱
D.降噪过程应用了声波的衍射原理,使噪声无法从外面进入耳麦
6.如图所示,水面上漂浮着一个半径为r的圆形充气圆台,某潜水
爱好者下潜至圆台圆心正下方某点时,恰好只能看见水底的物体,该
点距圆台底部的垂直距离为h,再往下潜,能看到岸上的景物,则水
的折射率为
A.r2+ℎ2
r B.r2+ℎ2

C.
r
r2+ℎ2
D.ℎ
r2+ℎ2
7.如图所示为氢原子的能级图,下列说法正确的是
A.从n=3能级跃迁到n=2.能级时,电子的电势能减小,氢原子的能量
增加
B.氢原子从高能级向低能级跃迁时要吸收光子
C.用能量为9.6eV 的电子轰击处于基态的氢原子,能使氢原子发生能级
跃迁
D.用12.09 eV的光子照射大量处于基态的氢原子时,可以发出三种频率的光
8.如图所示,在xOy 平面上分布有以O 为圆心的圆形匀强磁场区域(未画出),磁场方向垂直于xOy 平面向外。

一个质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子,以一定的初速度沿y 轴正方向从原点O 开始运动,粒子经过x 轴上的A 点时速度方向与x 轴的夹角为30°,A 到O 的距离为d ,不计粒子的重力,则圆形磁场区域的面积为
A.1
2πd 2 B.1
3πd 2 C.1
4πd 2 D.πd²
9.如图所示为洛伦兹力演示仪,励磁线圈产生的匀强磁场B 方向垂直纸面向外,电子经电子枪(加速电压为U )由静止加速后垂直磁场水平向右射出,忽略电子间的相互作用,下列说法正确的是
A.运动的速率与 U 成正比
B.若B 不变,运动周期与 U 无关
C.若B 不变,轨道半径与U 成正比
D.若 U 不变,轨道半径与B 成反比
10.一个质量为50kg 的蹦床运动员,从离水平网面3.2m 高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m 高处。

已知运动员与网接触的时间为0.8s,g 取 10m/s²。

下列说法正确的是
A.运动员与网接触的这段时间内动量的变化量大小为100kg·m/s
B.网对运动员的平均作用力大小为1625N
C.从自由下落开始到蹦回离水平网面5.0m 高处这一过程中运动员所受重力冲量的大小为1300N·S
D.运动员与网接触的过程中,运动员和网构成的系统机械能守恒
11.某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时,油酸酒精溶液的浓度为μ,一滴油酸酒精溶液的体积为V ,把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里,等油膜形状稳定后,把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓,如图所示。

正方形小方格的边长为a ,数得油膜占有的正方形小方格个数
为m ,则下列说法正确的是
A.该实验体现的物理思想方法是等效替代法
B.油酸分子直径约为 d =μV
ma 2
C.若在配置油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒多了一点,会导致油酸分子直径的测量值偏小
D.若在计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格,会导致油酸分子直径的测量值偏大
12.如图甲所示,一列简谐横波沿x 轴传播,实线和虚线分别为 t₁=0时刻和 t₂时刻的波形图,P 、Q 分别是平衡位置为 x₁=1.0m 和 x₂=4.0m 的两质点。

图乙为质点Q 的振动图像,则
A. t ₂时刻可能为0.65s
B.波的传播速度为20m/s
C.质点 P 的振动方程为 y =10sin (10πt +
3π4
)cm
D.质点 P 从. t₁=0时刻开始经过0.15s 通过的路程为30cm 二、实验题(本题共2小题,共15分)
13.(6分)用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验,实验装置如图甲所示。

(1)关于该实验,下列说法正确的是
A.实验中为了稳定要用手握住注射器气体部位
B.推拉活塞时,动作要快,以免气体进入或漏出
C.活塞移至某位置时,应等状态稳定后再记录数据
D.实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
(2)在操作规范、不漏气的前提下,测得多组压强p 和体积V 的数据并作出 V−1
p 图
线,发现图线不过坐标原点,如图乙所示。

则造成这一系统误差的原因是 ;
(3)利用上述操作所得的实验数据作出 p−1
V 图线,应该是
14.(9分)某同学用一节电动势为1.50V 的干电池,将量程为0~10mA 、内阻为90Ω的表头改装成倍率分别为“×1”和“×10”的双倍率欧姆表,设计电路如图甲所示,则
(1)A 端应接 (填“红”或“黑”)表笔;
(2)分析可知当电键K (填“闭合”或“断开”)时倍率为“×1”;
(3)改装后表盘的刻度如图乙所示,已知欧姆挡的中央刻度为“15”,则图甲中定值电阻. R₀=Ω;
(4)改装完成后,若倍率选用“×10”挡,将红、黑表笔短接进行欧姆调零后测量 Rx的值,若指针指向1
3 Ig位置,则Rx = Ω;若由于电池老化,实际电动势降为1.45V,调零后测量,当指针指向1
Ig 位置时,
3
则待测电阻的真实值应为Ω。

三、解答题(本题共3小题,共37分。

解答要有必要的文字说明和方程式。

只写
出最后答案的不能得分。

有数值计算的题目,答案中必须明确写出数值和单位。

)
15.(10分)一定质量的理想气体,状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如
图所示的p-V图线描述,其中D→A为等温线,气体在状态A时温度为T A
=400K,求:
(1) 气体在状态 C 时的温度 Tc;
(2) 若气体在B→C过程中吸热600J,则在B→C过程中气体内能变化了多少?
16.(12分)如图所示,两物块(可视为质点)质量分别为m A=2kg和m B=4kg,用轻质弹簧拴接在一起,原来均静止在光滑水平面上。

现给A物块一个水平向右的初速度v₀=⋅6m/s,求:
(1)弹簧压缩到最短时的A物块的速度;
(2) 弹簧的最大弹性势能Epm;
(3)弹簧第一次恢复原长时,A物块的速度。

17.(15分)如图所示,两根足够长的光滑金属直导轨平行放置,导轨间距为L,两导轨及其所构成的平面均与水平面成θ角,整个装置处于垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。

PQ、MN两均匀金属棒材质相同,长度均为L,其中MN棒的质量为m,电阻为R,PQ棒的质量为2m,现将两金属棒垂直导轨放置,运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好,金属棒始终未滑出导轨,导轨电阻忽略不计,重力加速度为g。

(1) 先保持棒PQ静止,将棒MN由静止释放,求棒MN匀速运动时速度v₀
的大小;
(2)当棒MN匀速运动时,再将棒PQ由静止释放,求释放瞬间棒PQ加速
度a的大小;
(3)在(2)问中,从棒 PQ 释放瞬间开始计时,经过时间t₀,两棒恰好达到相同的速度v,求速度v的大小,及时间t₀内棒MN相对于棒PQ运动的距离Δx。

物理试卷参考答案
一、选择(本题共14小题,每小题4分,共48分)
题目1234567891011
12
答案
D
A
C
B
C
A
D
B
BD
BC
BD AC
二、实验(本题共2小题,共15分)13.(6分)(1)C (2分)
(2)由于胶管内存在气体(2分)(3)B(2分)
14.(9分)(1) 黑(1分)(2) 闭合(2分)(3) 10 (2分)
(4) 300 (2分) 290(2分)
三、解答题(本题共3小题,共37分)
15.(10分)解:(1)D→A 为等温线,则 T A =T D =400K (1分) C 到D 过程是等容变化,由 P c
T c =P D
T 0 (2分) 解得 T c =300K (1分)(2)B 到C 的过程中压强不变,则气体对外做功为
W=-pΔV 其中 ΔV =1×10⁻³m³ (2分) 根据热力学第一定律ΔU=Q + W 其中 Q = 600 J (2分) 代入解得:△U = 450 J (1分) 则气体内能增加450 J (1分)16.(12分) 解:(1) 弹簧压缩到最短时A 和 B 共速
m A v 0=(m A +m B )v (2分) 解得:v=2m/s (1分)(2)对系统由机械能守恒得
Ep m =1
2m A v 20−1
2(m A +m B )v 2
(2分)
解得 Epₘ=24J (1分)(3)以向右为正方向,对系统
由动量守恒: m A v 0=m A v A +m B v B (2分)
由机械能守恒: 1
2m A v 20=1
2m A v 2A +1
2m B v 2B (2分)
联立解得 v A =−2m/s
负号表示物块A 的速度方向向左 (2分)
17.(15 分) 解:(1) 棒MN匀速运动时,由平衡得mgsinθ=BIL① (1分)
由法拉第电磁感应定律可得E = BLv₀② (1分)
由闭合电路欧姆定律得I=
E
R+R P0
③ (1分)
其中R PQ=R
2
④ (1分)
联立解得v0=3mgR sinθ
2B2L2
⑤ (1分)
(2)释放棒PQ瞬间,棒PQ 受到沿斜面向下的安培力,此时电流不变 (1分)则对棒 PQ m PQ sinθ + BIL =m PQ a其中m PQ=2m ⑥ (1分)
联立解得a=3
2
g sinθ⑦ (1分)
(3)自释放棒 PQ 至两棒恰好共速
对棒 MN由动量定理: (1分)
对棒 PQ 由动量定理:2mg sinθ⋅t0+BILt0=2mvc⑨ (1分)
联立解得v=gt0sinθ+mgR sinθ
2B2L2
⑩ (1分)
由闭合电路欧姆定律可得 (1分)
由法拉第电磁感应定律得E=BLΔx
l0
(12 ) (1分)
联立解得Δx=3m2gR2sinθ
2B4L4 ( 13) (2分) I=E
R+R
2
(11)。

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